本发明涉及用于生产胶凝材料的方法以及基于这种胶凝材料的(硬化的)建筑构件。本发明还涉及用于生产这种建筑构件的方法。
背景技术：
：本领域已经认识到混凝土的裂缝自愈。特别是在重复干燥/润湿循环下，观察到具有一般在0.05至0.1mm范围宽度的的大部分的微裂缝变得完全密封。该自愈的机制主要是由于存在于混凝土基体中的未反应或部分反应的水泥颗粒的二次水合。由于毛细管力，在改变的润湿和干燥循环下水被重复吸如微裂缝中，导致水合的水泥颗粒由于形成水合硅酸钙和氢氧化钙(氢氧钙石)而膨胀。这些反应产物能够完全密封裂缝，条件是裂缝宽度较小。由于通常存在有限量的未反应的水泥颗粒，所以只能部分填充较大尺寸的裂缝。在后一种情况下，愈合活性是不够的，因为其仅导致在裂缝表面上形成较薄层的水合产物。除二次水合之外，碳酸化过程也可以促进通常施加的混凝土的裂缝密封能力。该反应也是膨胀性的，因为进入的大气二氧化碳(CO2)与存在于混凝土基体中的氢氧化钙(氢氧钙石)颗粒反应产生各种碳酸钙矿物如方解石、霰石和球霰石。从耐用性角度，特别是新鲜形成的表面裂缝的快速密封是重要的，因为该过程可以显著延迟水和其他腐蚀性化学品进入混凝土基体，并因此防止较早的材料降解。已知若干化学品如硫酸盐、氯化物和酸显著地增加混凝土基体的降解和嵌入的钢增强材料的腐蚀，引起对材料性能和耐用性的严重威胁。改善胶凝材料的自愈能力的一种可能性是降低原始混合物中的水/水泥比率。混合物中的水泥或粘合剂的相对量的显著增加导致形成自愈缓冲剂，即显著量的存在于材料基体中的未反应或仅部分反应的粘合剂颗粒的存在。这种低水与粘合剂比率类型的混凝土的典型实例是高强度或高性能的混凝土。如近来的研究示出的，这种混凝土与特征为较高的水与水泥比率的普通混凝土相比确实具有优异的裂缝密封能力。然而，从环保角度，后一种混凝土类型(即普通类型)是优选的，因为使用每混凝土体积较少的水泥。混凝土中的水泥的量越少，在大气中的CO2排放方面的环境压力越小。尽管高强度混凝土使能够建造比普通混凝土更细长的结构，但是由于材料基体中非水合或部分水合的水泥颗粒的固有的高百分比，使用的水泥的总量仍显著较高。开发基于比水泥潜在更廉价以及更能支撑的材料的混凝土中的自愈机制因此可以对于经济和环境两者是有益的。尽管传统认为细菌、以及特别是产生酸的细菌对混凝土来说是有害的有机体，但是近来的研究示出特定的物种如尿素分解的和其他类型的产生方解石的细菌实际上可用作修复混凝土中的表面裂缝的工具。在一些研究中，在外部且手动地将细菌施加到混凝土表面上。由于它们的芽孢，特异化的厚壁的休眠细胞示出在干燥条件下存活超过200年，来自芽胞杆菌群的物种看起来是有希望的内在作用因素。这种细菌将包含用于预想的自愈系统的两种组分中的一种。裂缝修复需要填充材料，且细菌可以通过合适的有机组分的新陈代谢转化产生填充材料。新陈代谢产生的填充材料的性质可以是生物矿物如方解石。这些碳酸钙类矿物是相对致密的并可以阻塞裂缝，并因此如之前表明的有效阻碍水的进入。开发自愈材料的一个特别挑战是需要在材料基体中并入足够的愈合剂。由于愈合能力(即可以潜在填充的裂缝的体积)可以直接与存在的前体材料的量有关，所以需要保留显著体积的材料以得到显著的愈合潜能。虽然并入基体的细菌起催化剂作用并因此仅需要有限的体积，但是当需要显著的愈合能力时，通常愈合系统的第二组分，矿物前体化合物将占据显著的体积。特别是对于待完全密封的较大的裂缝，需要大量的内部储存或可替换地内在的传输机制。在混凝土中，可以通过通常存在的水填充的连续毛细管孔隙系统提供后者。矿物前体化合物可以在不影响材料的强度性能的情况下以溶解状态存在于基体孔隙水中，这可能是在需要含有特定的内部愈合剂的储备时发生。然而，在任何情况下，并入的细菌和矿物前体化合物应该仅使混凝土强度性能折中至可接受的程度。EP2082999描述了水泥类材料和结构中的愈合剂，其中，所述愈合剂包含有机化合物和/或负载细菌的多孔颗粒，该多孔颗粒包含膨胀粘土或烧结的粉煤灰。此外，所述多孔颗粒是完整的球体、源自所述完整的球体的破碎的或粉碎的颗粒，具有0.4和2gcm-3之间的比密度。技术实现要素：现有技术的胶凝材料遭受裂缝形成。因此，本发明的一个方面是提供制备优选地不遭受裂缝形成和/或自愈裂缝的胶凝材料和/或可替换的建筑构件(来自这种胶凝材料)的可替换的方法。保持强度和/或其他期望的性能(如液体不渗透性)的一种可能是将细菌如以愈合剂形式添加到胶凝材料中，该细菌可以修复较小的裂缝。因此，本发明的一个方面是提供细菌材料至胶凝材料的起始材料。进一步出乎意料地，看起来当添加可生物降解的聚合物材料时，该可生物降解的材料可以被细菌用作基质。通过添加可生物降解的纤维增强材料，例如作为单独的纤维(本文也表示为纤维颗粒)或作为纺织品(例如纱线、织物)，出乎意料地看起来纤维在硬化的第一阶段辅助获得坚固的胶凝材料；在形成或固化胶凝材料之后，如在制备胶凝材料以及开始使其硬化的几周内，看起来纤维可以在没有强度和/或其他期望的性能的显著损失的情况下降解。由于裂缝形成是随时间发生的过程，所以可以通过用于裂缝修复的细菌消耗可生物降解的聚合物材料。因此，有利地，以纤维形式的可生物降解的聚合物首先辅助硬化，然后还辅助维持胶凝材料。因此，在一个实施方式中，作为纤维的纺织品提供纤维。在又一个实施方式中，作为纤维颗粒(具有本文指出的尺寸)提供纤维。纤维的纺织品可以是指例如纱线或织物。纺织品可以是编织的或非编织的。在本文中，术语“纺织品”具体指包含多根单独的纤维(该单独的纤维具有选自5-750μm范围的(平均)直径并具有选自50μm-150mm范围的(平均)长度)的集合体或编织单元。在一个实施方式中，作为纺织品贴片提供纺织品。因此，在第一方面，本发明提供了用于生产胶凝材料的方法，包括混合水泥起始材料、愈合剂和纤维增强材料，其中，愈合剂包含细菌材料，并且其中，纤维增强材料包含尤其地具有选自10-1500kg/mol范围的平均分子量的可生物降解的聚合物，并且其中，纤维材料尤其地包含具有选自5-750μm范围的(平均)直径并具有选自50μm-150mm范围的(平均)长度的纤维。在又进一步的方面，本发明还提供了胶凝材料，包含(a)水泥，(b)炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种，(c)可选地超增塑剂，(d)愈合剂和(e)纤维增强材料，其中，愈合剂包含细菌材料，其中，纤维增强材料包含具有选自10-1500kg/mol范围的平均分子量的可生物降解的聚合物，并且其中，纤维材料包含具有选自5-750μm范围的直径并具有选自50μm-150mm范围的长度的纤维，具有选自0.2:100-10:100范围的愈合剂与(a)水泥以及(b)炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种的重量比，和/或具有选自0.1:100-10:100范围的纤维增强材料与(a)水泥以及(b)炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种的重量比。进一步地，本发明特别提供了通过本文所描述的方法可得到的胶凝材料。在另一方面，本发明提供了用于生产建筑构件的方法，该方法包括提供本文限定的胶凝材料，以及使胶凝材料在预定位置或在预定模具中硬化。进一步地，本发明提供了包含硬化的胶凝材料的建筑构件，其中，胶凝材料进一步包含细菌材料和以下中的一种或多种：(i)包含可生物降解的聚合物的纤维增强材料，和(ii)包含可生物降解的聚合物的纤维增强材料的细菌转化的转化产物。本发明使用了可降解的纤维聚合物，其特征为在胶凝材料如砂浆和混凝土中的双重功能。在进一步的实施方式中，本发明使用了包含特征为双重功能的可生物降解的聚合物的纤维增强材料。第一功能提供了对结构完整性的贡献，其经由增强获得，用于在早期的约束收缩情形中控制裂缝宽度。第二功能是通过聚合物随时间的降解提供的，通过其降解产物可以用作细菌新陈代谢转化为裂缝密封材料的前体化合物。以这种方式，可以重新得到功能如液密性。应力引起脱层或裂纹。并入纤维增强材料产生有限宽度的容易闭合的多个裂缝。显著的优点在于提出的可降解的纤维增强材料作用为双重功能，使得能够性能的最佳利用。在早期，其结构上作为当前的纤维使用。在作用为其结构目的之后，该材料变得可用于第二功能目的，即作为用于细菌转化的化合物。在该过程中，矿物位于裂缝壁上，防止水或有害物质进入。本发明通过一种方法解决了两个问题，导致更低的成本和胶凝构件的使用寿命期间维护与保养减少。另外的益处是提出的可降解的纤维增强材料的生物基础，因为目前常用的材料是合成的并因此支撑性较低。由于本发明在没有修改系统的情况下结合了两种功能并提供了生物替代方案，所以材料可以直接替换目前使用的纤维增强材料的部分。提出的可降解的纤维增强材料可以应用于胶凝修复产品。此外，可以(部分)替换目前由钢制成的裂缝宽度限制增强材料。具体实施方式合适的可生物降解的聚合物可以包括聚乙交酯、聚丙交酯、聚羟基丁酸酯、壳聚糖、透明质酸和水凝胶中的一种或多种。另一种合适的可生物降解的聚合物可以包含聚(2-羟基乙基-甲基丙烯酸酯)和聚(乙二醇)中的一种或多种。通常，大部分的脂肪族聚酯由于它们潜在的可水解酯键而是可生物降解的。因此，合适的可生物降解的聚合物还可以包含以下中的一种或多种：聚羟基脂肪酸酯(PHA)(如聚-3-羟基丁酸酯(PHB))、聚羟基戊酸酯(PHV)、聚羟基己酸酯(PHH)、聚乳酸(PLA)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)、聚酸酐、聚乙烯醇、淀粉或淀粉衍生物、纤维素或纤维素酯(如乙酸纤维素和硝化纤维素)以及纤维素衍生物(赛璐珞)、源自来自海藻、木材、大豆和牛奶的聚合物的蛋白质或纤维素等。在具体的实施方式中，可生物降解的聚合物选自由聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚羟基丁酸酯(PHB)和聚乳酸(PLA)组成的组。在另一个实施方式中，纤维选自天然毛料的可替代纤维的组，如天然海藻纤维素类纤维(如SeaCellTM)、大豆蛋白纤维(“大豆丝绸(SoySilk)”)、木纤维素纤维(如)和牛奶蛋白质纤维(“乳毛纤维(MilkWool)”)中的一种或多种。在又一个具体的实施方式中，可生物降解的聚合物选自由多糖组成的组，如褐藻胶、几丁质和壳聚糖中的一种或多种。尤其地，可生物降解的聚合物可以包含褐藻胶。可生物降解的材料可以例如在碱性条件等的影响下自身降解，和/或还可以通过细菌降解。可生物降解的聚合物、尤其是其降解产物(如类似乳酸酯、琥珀酸酯、羟基丁酸酯等的单体)可以被细菌用作基底以在裂缝中增长结构。因此，可生物降解的聚合物尤其是在碱性条件下可生物降解的。当然，可以应用两种或更多种不同的可生物降解的聚合物的组合。进一步地，可生物降解的聚合物通常具有重量分布。如上所指出的，可生物降解的聚合物尤其地具有选自10-1500kg/mol(即10-1500kDa)范围、更加尤其地100-1000kg/mol(即100-1000kDa)范围的(重量)平均分子量。较低的平均分子量可以导致过快降解的产物，不能提供足够的强度，而过高的平均分子量可以导致降解过慢的纤维。进一步地，可以例如用粘土、沸石、蒙脱石、亚麻等增强纤维材料。尤其地，纤维增强材料可以包含至少10wt.％、如至少20wt.％、如至少40wt.％、如50–100wt.％的可生物降解的聚合物。在一个实施方式中，纤维增强材料包含可生物降解的纤维。在进一步的实施方式中，纤维增强材料包含可生物降解的涂层。尤其地，在一个实施方式中，纤维增强材料包含100％可生物降解的聚合物。因此，在一个实施方式中，纤维可以包含不可生物降解的材料和可生物降解的聚合物，如具有后者的涂层的纤维，以及在另一个实施方式中，纤维基本上由可生物降解的聚合物组成。在后一种实施方式，纤维可以被细菌全部耗尽。进一步地，如上所指出的，纤维材料尤其包含具有选自5-750μm范围的(平均)直径并具有选自50μm-150mm范围的(平均)长度的纤维。纤维不需要具有单分散性尺寸分布。该尺寸可以具有(广泛的)分布。然而，尤其地，(数量)平均尺寸符合本文指出的尺寸。在具体的实施方式中，其中，纤维材料包含具有选自10-100μm范围的(平均)直径并具有选自0.5mm-150mm范围的(平均)长度的纤维。之后在本文中指出的较大的尺寸可以导致生产过程和/或硬化过程期间的复杂问题，和/或可以导致过慢的降解。过小的尺寸可以导致对初始硬化的过低的影响和/或过快的降解。在一个实施方式中，长径比(纤维的长度/纤维的直径)选自30-250的范围。在又进一步的具体的实施方式中，纤维材料包含具有选自50μm-500μm范围的(平均)长度的纤维。这种微纤维对特征为精细填料材料(≤125μm)的胶凝混合物如水泥浆料可以是尤其有利的。然而，对于特征为集料≤4mm的砂浆(还包含例如沙子)，纤维一般具有选自0.5-20mm范围的(平均)长度。对于特征为集料>4mm的混凝土(还包含例如碎石)，纤维一般具有选自15-150mm范围的(平均)长度。尤其，纤维的尺寸至少等于最大的集料(颗粒)的尺寸。尤其，纤维具有选自最大(类型的)集料的(一般)尺寸(如最大沙子颗粒的(一般)尺寸，或最大愈合剂元素的(一般)尺寸，胶凝混合物中具有最大尺寸那种复合物)的1–100倍，尤其是2-10倍范围的长度。集料(和不同的复合物)可以不具有单分散性尺寸分布。尺寸可以具有(广泛的)分布。尤其地，最大集料的一般尺寸不必须绝对是最大的集料的尺寸。尤其通过是按重量计最大集料的10％的部分的集料的尺寸确定一般尺寸。尤其，将纤维的长度选择为大于胶凝混合物中的集料的最大10％(按重量计)的重均尺寸，如比胶凝混合物中的集料的最大10％(按重量计)的重均尺寸大2-30倍。纤维增强材料与起始干燥材料(还参见以下)、尤其与水泥以及炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种的重量比选自0.1:100-10:100(0.1％-10％)的范围。在一个实施方式中，纤维尤其是没有涂覆的或涂覆有可降解的或可分散的涂层。尤其，在(碱性)条件下，这种涂料具有牺牲性特征，如特征为比可生物降解的聚合物纤维(显著)更高的降解。在又一个实施方式中，可以由可生物降解的聚合物涂覆纤维，尤其地其中，纤维可以选自基本上完全可生物降解至基本上完全不可生物降解的范围。尤其，纤维(还)可以是(完全)可生物降解的。因此，本发明还提供了用于生产胶凝材料的方法，包括混合水泥起始材料、愈合剂和纤维增强材料，其中，愈合剂包含细菌材料，并且其中，纤维增强材料包含尤其在碱性条件下可生物降解的可生物降解的聚合物，并且其中，可生物降解的聚合物具有100,000-1,000,000g/mol范围的(重量)平均分子量。在硬化的胶凝材料的寿命期间，甚至在硬化过程期间，可以形成裂缝。这导致构件中的空腔。在本文中，术语“空腔”尤其涉及“裂缝”。例如，由混凝土结构构件上的动态和静态应力引起的裂缝形成是由于工作负载和持久负载。混凝土的孔隙系统中的热和化学冲击以及霜冻除冰应力也是重要的。持久的风化、水平表面、暗面和尖锐边缘由于建筑物组件中增加的热应变和不利的应力增加裂缝形成和/或剥落的风险。裂缝可以例如具有尺寸如例如0.1cm-1m长度和0.01-10mm宽度，但是其他尺寸也是可能的。然而，术语空腔也可以是指孔隙。孔隙一般具有如0.1-5mm范围的长度、宽度和深度的尺寸。愈合剂(还)可以包含硅酸盐源如硅酸(钠)、钙源如硝酸钙和用于细菌的营养物中的一种或多种。钙源用于在腔体中构建新结构，即修复裂缝。钙源可以用于例如形成磷酸盐和/或碳酸盐。尤其地，钙源可以用于在碱性介质中形成磷酸盐和碳酸盐中的一种或多种。这种新结构是用细菌构建的。因此，尤其地，细菌选自由可以在碱性介质中形成磷酸盐或碳酸盐的细菌组成的组。由于存在硅酸(钠)(或其他材料)，在空腔中通过细菌构建的结构还可以包含硅酸盐(或其他材料)。由于将细菌用于修复裂缝(通过构建例如钙结构，如碳酸钙和/或磷酸钙)，该过程在本文中表示为“生物类修复”。钙源可以尤其包含钙盐如硝酸钙。进一步地，愈合剂还可以包含磷酸盐源，如酵母提取物或肌醇六磷酸盐或其他含可生物降解的磷酸盐的有机化合物。为了在腔体中得到新(钙)结构，愈合剂可以至少包含建造材料、细菌和用于细菌的营养物。如上所指出的，建造材料至少包含来自钙源的钙。建造材料、细菌和用于细菌的营养物的组合在本文中还可以表示为“愈合剂”或“生物类愈合剂”。当并入混凝土时，愈合剂当被水活化时可以进行材料中形成的裂缝的自主修复。愈合剂包含细菌材料并优选地还包含添加剂(如营养物)。细菌尤其以干燥(粉末)形式提供并可以尤其是冻干的营养细胞或干燥的细菌芽孢中的任一种。因此，细菌材料选自由细菌、冻干的细菌和细菌的细菌芽孢组成的组。在液体中，细菌材料尤其选自由细菌和细菌的细菌芽孢组成的组。术语“细菌材料”也可以是指细菌材料的组合，如细菌、冻干的细菌和细菌的细菌芽孢中的两种或更多种的组合。术语“细菌材料”还可以可替换地或另外地是指不同类型的细菌的组合如动性球菌属、芽胞杆菌属和芽孢八叠球菌属中的两种或多种或如厌氧菌和好氧菌的组合。因此，在一个实施方式中，细菌选自由在碱性介质中可以形成磷酸盐或碳酸盐沉淀(如碳酸钙或磷酸钙类矿物，如磷灰石)的细菌组成的组。在一个实施方式中，细菌选自由好氧菌组成的组。使用好氧菌的优势可以是可以将包含好氧菌的细菌材料的愈合剂用于其中硬化的胶凝材料暴露于需氧条件的应用。在另一个实施方式中，细菌选自由厌氧菌组成的组。使用厌氧菌的优势可以是可以将包含厌氧菌的细菌材料的愈合剂用于其中硬化的胶凝材料暴露于缺氧条件的应用，如地下应用。优选的细菌选自由(来自如以下的属任意的好氧菌)动性球菌属、芽胞杆菌属和芽孢八叠球菌属组成的组，尤其是芽胞杆菌属。尤其地，选择可以通过厌氧发酵和/或厌氧硝酸还原生长的细菌。可以使用的(其他)酶的实例包括蛋白酶、酯酶、糖苷酶和锰过氧化物酶等中的一种或多种。因此，总之，细菌可以选自由好氧菌组成的组或细菌选自由厌氧菌组成的组；也可以使用组合。进一步地，细菌可以选自由动性球菌属、芽胞杆菌属和芽孢八叠球菌属组成的组。另外，细菌可以选自脱氮细菌的组。也可以组合使用。进一步地，除细菌材料之外，愈合剂可以包含营养物和钙源。愈合剂可以包含有机和/或含钙化合物中的一种或多种，其可以通过碱性环境中的活性细菌新陈代谢转化为生物矿物如碳酸钙或磷酸钙。有机和/或含钙化合物可以在通过细菌(在碱性环境中)的新陈代谢转化之后产生磷酸根和/或碳酸根离子以及钙离子，其形成基本上不溶于水的沉淀如碳酸钙类矿物(如方解石、霰石、球霰石)和/或磷酸钙类矿物(例如磷灰石)。有机和/或含钙化合物的实例是有机钙盐如甲酸钙、乙酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙、硝酸钙、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、乳酸盐、马来酸盐、甲酸盐、糖、丙酮酸盐和含磷酸盐化合物如肌醇六磷酸盐。钙类前体在本文中还表示为“生物矿物前体”或“钙生物矿物前体”。在又进一步的实施方式中，愈合剂包含细菌生长因子，其选自由酵母提取物、蛋白胨、天冬氨酸、谷氨酸和微量元素组成的组。优选地，细菌生长因子包含微量元素和选自由酵母提取物、蛋白胨、天冬氨酸和谷氨酸组成的组中的一种或多种。微量元素尤其包含选自包括Zn、Co、Cu、Fe、Mn、Ni、B、P和Mo的组中的一种或多种元素。尤其地，愈合剂可以包含选自由有机化合物组成的组中的一种或多种化合物，优选地选自由酵母提取物、蛋白胨、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、乳酸盐、谷氨酸盐、天冬氨酸盐、谷氨酸盐、马来酸盐、甲酸盐、糖和丙酮酸盐组成的组中的一种或多种。因此，在优选的实施方式中，愈合剂包含选自由甲酸钙、乙酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙、硝酸钙、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、乳酸盐、马来酸盐、甲酸盐、糖、丙酮酸盐和肌醇六磷酸盐组成的组中的一种或多种化合物，和(2)细菌生长因子，优选地选自由酵母提取物、蛋白胨、天冬氨酸盐、谷氨酸盐和微量元素组成的组。优选地，添加剂包含钙化合物和有机化合物(如碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、乳酸盐、马来酸盐、甲酸盐、糖和丙酮酸盐)以及微量元素和酵母提取物、蛋白胨、天冬氨酸盐和谷氨酸盐中的一种或多种。代替有机化合物或除有机化合物之外，添加剂还可以包含肌醇六磷酸盐。在尤其优选的实施方式中，添加剂包含(a)钙化合物，(b)有机化合物和磷化合物(如肌醇六磷酸盐)中的一种或多种，(c)微量元素和(d)酵母提取物、蛋白胨、天冬氨酸和谷氨酸中的一种或多种。尤其地，愈合剂包含选自包含甲酸钙、乙酸钙、乳酸钙、硝酸钙和葡萄糖酸钙的组的钙化合物。因此，在具体的实施方式中，营养物包含选自由有机化合物、磷化合物和硝酸盐化合物组成的组中的一种或多种化合物。尤其地，营养物包含硝酸盐化合物。因此，在一个实施方式中，营养物包含硝酸盐化合物和一种或多种其他的化合物。可以例如作为硝酸钙提供硝酸盐化合物(参见以下)。进一步地，替换硝酸盐或除硝酸盐之外，营养物包含乳酸盐和葡萄糖酸盐中的一种或多种。尤其地，营养物包含酵母提取物。这对于细菌在空腔中产生结构可以是必须的。在本文中，术语“胶凝材料”可以是指可以用作水泥的混合物，或可以用作混凝土的混合物，或可以用作砂浆的混合物等。因此，术语“胶凝材料”尤其是指可以用于制成建筑或建筑构件的可流动的混合物，并包含混凝土、浆料、灰浆、砂浆、灰泥等。胶凝材料是粘合剂，并且是随水泥反应固化和硬化的物质，且其可以例如将其他材料粘合在一起。例如，胶凝材料可以用作砖体中的砂浆或用作混凝土(其是水泥和集料的组合)来形成建筑构件。因此，胶凝材料还可以用于制成建筑构件，如用于建筑物的构件(参见以下)。胶凝材料在一个实施方式中可以是水硬的并在另一个实施方式中可以是非水硬的。尤其地，水泥起始材料可以包含波特兰水泥(portlandcement)和水。进一步地，起始材料可以包含集料，如碎石和/或沙子。起始材料可以包含CaO(石灰)和二氧化硅(SiO2)。进一步地，起始材料可以包含氧化铝(Al2O3)、氧化铁(Fe2O3)和氧化镁(MgO)中的一种或多种。进一步地，起始材料可以包含氧化钠(Na2O)和三氧化硫(SO3)中的一种或多种。起始材料可以进一步包含粘合剂材料如炉渣(例如研磨粒化的鼓风炉炉渣)、(粉)煤灰和石灰石。起始材料可以进一步包含超增塑剂或高效减水剂。尤其地，可以包含超增塑剂以避免颗粒偏析并改善如混凝土应用中的流动特征。因此，术语“粘合剂”可以是指水泥和炉渣、煤灰和石灰石中的一种或多种(当可用时)。术语“炉渣”和“煤灰”可以各自独立地是指一种或多种不同类型的这种材料。本文中提供了炉渣和煤灰的实例。还可以使用不同类型的石灰石。然而，水泥起始材料中也可以存在其他或另外的组分。WO2011126361和EP2082999中，尤其是WO2011126361中也限定了合适的愈合剂，通过引证将其结合于此。因此，尤其地，愈合剂可以包括尤其用于胶凝材料的粒状愈合剂，其中，愈合剂在一个实施方式中包含涂覆的颗粒，并且其中颗粒包含细菌材料和添加剂，其中细菌材料选自由细菌、冻干的细菌和细菌的细菌芽孢组成的组，其中细菌尤其选自由动性球菌属、芽胞杆菌属和芽孢八叠球菌属、或其他有关细菌、包括它们中的两种或更多种的组合组成的属的组，并且其中添加剂包含(1)选自由甲酸钙、乙酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸、乳酸盐、马来酸盐、甲酸盐、糖、丙酮酸盐和肌醇六磷酸盐组成的组中的一种或多种化合物，和(2)选自由酵母提取物、蛋白胨、天冬氨酸盐、谷氨酸盐和微量元素组成的组的细菌生长因子。需要的愈合剂的量可以取决于预期修复的裂缝或空腔的数目和尺寸。愈合剂的量可以进一步取决于使用的愈合剂(尺寸、组成等)。尤其地，愈合剂的重量是水泥以及炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种的总重量的至少2％。尤其地，愈合剂的重量是水泥以及炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种的总重量的至多10％。本发明进一步提供了包含以下的胶凝材料：(a)水泥、(b)炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种，(c)可选地超增塑剂，(d)愈合剂和(e)纤维增强材料，其中，愈合剂包含细菌材料，其中，纤维增强材料包含具有选自10-1500kg/mol范围的平均分子量的可生物降解的聚合物。进一步地，尤其地，纤维材料包含具有选自5-750μm范围的直径的纤维。又进一步地，尤其地，纤维材料包含具有选自50μm-150mm范围的长度的纤维。又进一步地，尤其地，纤维材料具有选自0.2:100-10:100范围的愈合剂与(a)水泥以及(b)炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种的重量比。又进一步地，尤其地，纤维材料具有选自0.1:100-10:100范围的纤维增强材料与(a)水泥以及(b)炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种的重量比。胶凝材料可以进一步包含水。胶凝材料可以包含用于建筑构件的可流动的混合物、浆料、砂浆、灰泥等。胶凝材料因此可以需要不同的流动性和不同的水与粘合剂比率。尤其地，水的量与粘合剂如例如水泥、炉渣、煤灰和石灰石的量有关。在一个实施方式中，胶凝材料可以包括用于高性能混凝土的胶凝材料。尤其地，这种实施方式可以包含较低的水与粘合剂比率。在一个实施方式中，水与粘合剂比率是15:100。在另一个实施方式中，水与粘合剂比率大于40:100。在又进一步的实施方式中，比率是60:100。因此，尤其地，胶凝材料可以进一步包含水，其中，水与粘合剂比率选自15:100-65:100的范围。尤其是通过本文所描述的方法可获得胶凝材料。用语“纤维材料具有选自0.2:100-10:100范围的愈合剂与(a)水泥以及(b)炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种的重量比”表示愈合剂与第一组(水泥)和第二组(炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种)的材料的组合具有该比率。同样地，用语“纤维材料具有选自0.1:100-10:100范围的纤维增强材料与(a)水泥以及(b)炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种的重量比”表示纤维增强材料与第一组(水泥)和第二组(炉渣、煤灰、石灰石和沙子中的一种或多种)的材料的组合具有该比率。如上所指出的，本发明提供了包含硬化的胶凝材料的建筑构件，其中，胶凝材料进一步包含细菌材料和以下中的一种或多种：(i)包含可生物降解的聚合物的纤维增强材料，和(ii)包含可生物降解的聚合物的纤维增强材料的细菌转化的转化产物。建筑构件可以例如包含在建筑物或土木工程结构，如百货公司、办公楼、桥梁、停车场、天桥、高架桥、公路、水坝、堤坝、隧道、沟渠。建筑构件还可以包括具有经由砂浆彼此连接的砖的墙壁。建筑构件还可以是指仅在砖块或其他构件之间的砂浆，即(硬化的)砂浆接缝本身。因此，本发明还提供了用于生产建筑构件的方法，该方法包括提供前述权利要求中任一项限定的胶凝材料，以及使胶凝材料在预定位置或在预定模具中硬化。该方法可以包括提供一种或多种建筑构件并用胶凝材料将这些接合在一起。在这种实施方式中，可以在布置与第一建筑构件相邻的第二建筑构件之前在第一建筑构件上和/或一侧的预定位置提供胶凝材料，其中胶凝材料在第一建筑构件和第二建筑构件之间。可替换地或另外地，可以将两个建筑构件排列为彼此相邻或在彼此上方，并可以在第一建筑构件和第二建筑构件之间提供胶凝材料。在又一个实施方式中，可以向提供向其提供胶凝材料(如通过浇注混凝土)的模具。硬化之后，提供建筑构件。应注意较大的结构如房屋、桥梁、百货大楼等可以由多个建筑构件组成，并也可以总体上被视为建筑构件。模具可以是如本领域已知的临时模具。也可以可选地在水下构造(生产)建筑构件。本领域技术人员将理解如在“基本上由……组成”中的术语“基本上”。术语“基本上”还可以包括具有“全部”、“完全”、“所有”等的实施方式。因此，在实施方式中，也可以除去形容词基本上。在可用时，术语“基本上”还可以涉及90％或更高，如95％或更高、尤其地99％或更高、更加尤其地99.5％或更高，包括100％。术语“包含”还包括其中术语“包含”意指“由...组成”的实施方式。术语“和/或”尤其涉及“和/或”前后提到的项目中的一种或多种。例如，短语“对象1和/或对象2”和类似的短语可以是指对象1和对象2中的一种或多种。术语“包含”在一个实施方式中可以是指“由……组成”，但是在另一个实施方式中还可以是指“包含至少限定的物质和可选地一种或多种其他物质”。此外，在说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等是用于区分类似的要素并且不一定用于描述顺序或时间顺序。应该理解的是，如此使用的术语在适当情况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施方式能够以不同于本文描述或说明的顺序的顺序操作。应当注意的是，上述实施方式说明而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不背离所附权利要求的范围的情况下设计许多可替换的实施方式。在权利要求中，置于括号之间的任何参考标记不应被解释为限制该权利要求。动词“包括”及其变形的使用不排除除了权利要求中所述的那些之外的要素或步骤的存在。在要素之前的冠词“一个”或“一种”不排除多个这种要素的存在。在列举了几种方法的装置权利要求中，这些方法中的几种可以通过一种并且相同的硬件项目来实施。互相不同的从属权利要求中引用了某些措施的单纯事实不能表明这些措施的组合不能被有利地使用。本发明进一步涉及包括在说明书中描述和/或在附图中示出的特性特征中的一种或多种的方法或过程。该专利中所讨论的各个方面可以组合以提供另外的优点。进一步地，本领域技术人员将理解可以组合实施方式且还可以组合多于两种实施方式。此外，特征中的一些可以形成一个或多个分案申请的基础。本发明进一步提供了包含纤维增强材料和愈合剂的部件套组。例如，可以提供两种或更多种容器的组合，一种包含纤维增强材料，以及另一种包含愈合剂。可选地，部件套组可以随水泥起始材料(不包含水)延伸。因此，还可以提供包含以下的部件套组：(i)纤维增强材料和愈合剂中的一种或多种，可选地在单独的容器中提供，尽管可选地当提供两者时，还可以在单个容器中提供，和(ii)水泥起始材料(不包含水)。本发明还提供了包含以下的混合物：(i)纤维增强材料中的一种或多种，和(ii)愈合剂和水泥起始材料(不包含水)。当组合包含水的所有组分时，可以再次提供如本文所描述的胶凝材料。实验以下指出了一些纤维，其中第一系列是基本上不可生物降解的(PE、PVA和PP)，以及后一种系列(PBS、PHB和PLA)是可生物降解的。给出了特性值：基于常规的水泥起始材料制造粘结混合物。添加细菌材料以及PLA聚合物材料和钙源。发现由胶凝混合物制成的砂浆构件(颗粒≤4mm)具有改善的性质(尤其液密性)，以及细菌材料利用降解的聚合物材料，促进填充裂缝的碳酸钙的形成。由通过胶凝构件淹没在水中期间的降低的水渗入表示液密性的恢复。降解的聚合物的细菌需氧转化由碱性环境中的氧气消耗表示。降解的聚合物和裂缝表面上的矿物沉积示出促进碳酸钙形成和裂缝阻塞。进行了进一步的实验，提供了聚合物纤维在碱性环境中的微生物降解能力的证据。在实验测试中，测量了悬浮在碱性溶液(APS：人工混凝土孔隙溶液，用于混凝土孔隙溶液的实验模型)中的聚合物纤维上的细菌氧气呼吸(氧气消耗)。下表中示出了结果：结果示出某些聚合物纤维上的细菌氧气呼吸(氧气消耗)较高(一定时间内相对快速的氧气减少)，例如纤维类型S16contPVA/alg(包含褐藻胶涂覆的PVA骨架的聚乙烯醇/褐藻胶类纤维)、纤维类型S15contPVA/alg(聚乙烯醇/褐藻胶类纤维)、S14contAPIPLA(聚乳酸类纤维)、类型S13contAPIPLA(聚乳酸类纤维)。结果还示出在其他聚合物纤维上的细菌氧气呼吸(氧气消耗)是中等的(在一定时间内缓慢的氧气减少)，例如纤维S7-Ingeo和S11-SC。这些纤维基本上是可生物降解的。然而清楚地，它们可以更少程度地用于作为胶凝材料中的细菌材料的基底。因此可以由该实验证据推断细菌性降解(新陈代谢氧气消耗)特别在聚乙烯醇/褐藻胶以及聚乳酸和海藻蛋白质类聚合物纤维上是高的至适度的。进行了又进一步的实验，提供了可微生物降解的聚合物纤维作为愈合剂在裂缝的混凝土试样中的功能的证据。在实验测试中，使基于并入的源自海藻的蛋白聚合物类纤维(SeaCell)的混凝土试样破裂，以及随后将其浸没在细菌改进的悬浮液中，之后研究28天温育之后由于并入的聚合物纤维的新陈代谢转化的矿物形成。拍摄用源自海藻的蛋白聚合物类纤维加固的破裂的混凝土试样的图像，拍摄断裂之后立即(第一图像)和淹没在细菌改进的水悬浮液中28天之后(第二图像)的图像。同样，拍摄用源自海藻的蛋白聚合物类纤维加固的破裂的混凝土试样的图像(第三图像)，在不添加细菌的情况下淹没在水中28天之后拍摄的图像。在用源自海藻的蛋白质聚合物类纤维加固的混凝土试样的第一图像中，在破裂之后立即拍摄图像，在裂缝内可见桥接裂缝的聚合物纤维。淹没在含细菌的水中28天之后，第二图像示出与图像1中描绘的相同的破裂的混凝土试样。在裂缝中和在混凝土试样上都可见大量的矿物沉淀，表示纤维的细菌性降解导致矿物沉积。然而，第三图像示出了淹没在没有添加细菌的水中28天之后破裂的混凝土试样还包含源自海藻的蛋白质聚合物纤维。矿物沉淀在裂缝中和混凝土试样的表面上都是不明显的，表示需要细菌用于与矿物产生相关的纤维降解。因此由该实验证据可以推断可细菌降解的聚合物纤维的细菌性降解导致形成大量的矿物沉积，以及这些矿物沉淀可以促进混凝土裂缝愈合(密封)能力。此外可以推断不存在细菌不会导致在用源自海藻的蛋白质聚合物类纤维加固的破裂的混凝土试样中的矿物的显著沉淀。以下提供了用于胶凝材料的合适的基础混合物的实例。在此，提供了关于混凝土混合物集料尺寸的水泥类(混凝土)混合物中的一些典型的纤维长度。*CretoplastSL-01这些基础混合物进一步提供有愈合剂(包含细菌和构建材料(表格中未示出))。例如，愈合剂可以包含有机化合物和/或负载细菌的多孔颗粒。可以添加愈合剂，其中，尤其地，粘合剂(水泥、鼓风炉炉渣、粉煤灰)和沙子中的一种或多种的量减少。通过添加总计0.2-10kg范围的愈合剂至包含总共100kg的水泥、鼓风炉炉渣、粉煤灰、石灰石粉末和沙子的混合物得到的最好的结果。混合物2和3中的最大粒径(由筛分提供)是500μm，对应于沙子的最大粒径。在混合物1中，最大粒径是150μm，对应于水泥和石灰石粉末的最大粒径。混合物4中的最大粒径是200μm，对应于粉煤灰。然而根据添加至混合物的愈合剂的类型，最大粒径可以增加。使用具有1000μm的最大粒径的多孔颗粒，例如将混合物中的最大粒径也增加至1000μm。纤维增强材料中的纤维具有39μm的直径和8mm的长度。尤其地，长径比(长度/直径)可以选自30-250的范围。将纤维目的性地制造为具有匹配需要菌株硬化性能的那些的拉伸强度(1620MPa)、弹性模量(42.8GPa)和最大伸长率(6.0％)，并涂覆按质量计1.2％的专用润滑剂(oilingagent)。纤维长度除以集料尺寸可以尤其在1-100的范围、更尤其在2-10的范围选择。可以尤其从胶凝材料的0.1-5％范围选择纤维体积。在下一个表格中给出了包含天然的蕉麻纤维的混凝土混合物的又一个实例。化合物重量(kg)密度(kg/m3)体积(dm3)碎石4–8mm5642.7209膨胀粘土1–4mm1300.85153沙子0.5–1mm3402.7126沙子0.25–0.5mm3612.7134沙子0.125–0.25mm642.724水泥42.5N3923.15124水2151215蕉麻纤维20mm5.615.6总计2066990再次，可以将总计0.2-10kg范围的愈合剂添加至包含总共100kg的水泥、鼓风炉炉渣、粉煤灰、石灰石粉末和沙子的这种混合物中。当前第1页1 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